2014年高考物理一轮复习 章节训练 机械振动　机械波

1 20142014 年高考一轮复习之机械振动年高考一轮复习之机械振动 机械波机械波 一 选择题 本题共 10 小题 每题 4 分 共 40 分 有的小题只有一个选项正确 有的 小题有多个选项正确 把正确选项前的字母填在题后的括号内 1 2012 天津理综 沿x轴正向传播的一列简谐横波在t 0 时刻的波形如图所示 M为介质中的一个质点 该波的传播速度为 40 m s 则t s 时 1 40 A 质点M对平衡位置的位移一定为负值 B 质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同 C 质点M的加速度方向与速度方向一定相同 D 质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反 解析 根据波的图象可知波长为 4 m 根据波速可得该波周期为T 0 1 s 则 v 由图示状态再经过 s 即T后质点M相对平衡位置的位移仍为正值 但正在向下振动 可 1 40 1 4 知其在t s 时的速度方向与其相对平衡位置位移方向相反 而与加速度方向相同 选项 1 40 AB 错误 CD 正确 答案 CD 2 2012 重庆理综 2 装有砂粒的试管竖直静浮于水面 如图所示 将试管竖直提起少许 然后由静止释放并 开始计时 在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动 若取竖直向上为正方向 则以下 描述试管振动的图象中可能正确的是 解析 试管被竖直提起少许 说明试管在其平衡位置以上最大位移处释放 因规定竖直 向上为正方向 故选项 D 正确 答案 D 3 下列说法正确的是 A 在机械波中 沿波的传播方向上某个质点的振动速度就是波的传播速度 B 闻其声 不见其人 是声波发生干涉产生的一种现象 C 多普勒效应实质上是由于波源和观察者之间有相对运动而使观察者接收到的波的频 率发生了变化 D 在完全相同的两列水波相遇而叠加的区域 某时刻介质中的P点是两列波的波峰相 遇点 此时P点位移最大 经过 1 4 周期 P点的位移变为零 这说明P点的振动时而加强 时而减弱 解析 机械波的传播速度由介质决定 不是某个质点的振动速度 选项 A 错 闻其声 不见其人 是声波的衍射现象 选项 B 错 由多普勒效应可知 选项 C 正确 在完全相同的 两列水波相遇而叠加的区域 会形成稳定的干涉图样 某质点振动加强将始终是加强的 加 强点将在其平衡位置附近做振幅更大的简谐运动 选项 D 错误 答案 C 4 2011 北京高考 介质中有一列简谐机械波传播 对于其中某个振动质点 A 它的振动速度等于波的传播速度 B 它的振动方向一定垂直于波的传播方向 3 C 它在一个周期内走过的路程等于一个波长 D 它的振动频率等于波源的振动频率 解析 由振动和波的关系可知 质点的振动速度是质点运动的速度 而波的传播速度是 指 振动 这种运动形式的传播速度 故 A 错 波可分为横波和纵波 在纵波中 质点的振 动方向与波的传播方向在一条直线上 故 B 错 在一个周期内波传播的距离等于波长 而质 点运动的路程等于 4 个振幅 故 C 错 介质中所有质点的振动都是由波源的振动引起的 它 们的振动频率与波源的振动频率都相同 故 D 正确 答案 D 5 2011 海南高考 一列简谐横波在t 0 时的波形图如下图所示 介质中x 2 m 处 的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y 10sin5 t cm 关于这列简谐波 下列说法正 确的是 A 周期为 4 0 s B 振幅为 20 cm C 传播方向沿x轴正向 D 传播速度为 10 m s 解析 由y 10 sin5 t cm 可知振幅A 10 cm 角频率 5 则振动周期也即波 的周期T 0 4 s A B 皆错误 仍从上式可知t 0 时质点P经过平衡位置向y轴正 2 方向振动 结合该时刻波形图可知波沿x轴正方向传播 波长 4 m 则波速v 10 T m s C D 正确 答案 CD 6 2011 四川高考 4 如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t 0 时的波形图 当Q点在t 0 时的振动 状态传到P点时 则 A 1 cm x 3 cm 范围内的质点正在向y轴的负方向运动 B Q处的质点此时的加速度沿y轴的正方向 C Q处的质点此时正在波峰位置 D Q处的质点此时运动到P处 解析 画出将Q点的振动状态传到P点 即t T时的波形图 如下图所示 由波的 3 4 传播方向知 1 cm x0 01 s 波沿x轴 填 正 或 负 方向传播 求波速 解析 正 由题意知 8 m t2 t1 T 1 8 v T 联立 式 代入数据解得 v 100 m s 答案 正 100 m s 14 如下图所示 实线是某时刻的波形图象 虚线是 0 2 s 后的波形图 10 1 若波向左传播 求它传播的可能距离 2 若波向右传播 求它的最大周期 3 若波速是 35 m s 求波的传播方向 解析 1 波向左传播时 传播的距离为 x n 4 m n 0 1 2 3 n 3 4 3 4 所以可能距离为 3 m 7 m 11 m 2 波向右传播 根据 t n T 1 4 得T s n 0 1 2 3 4 t 4n 1 0 8 4n 1 在所有的可能周期中 n 0 时周期最大 即最大为 0 8 s 3 波在 0 2 s 内传播的距离 x v t 7 m 传播的波长数n 1 可见波形图平移了 的距离 由图知波向左传播 x 3 4 3 4 答案 1 4n 3 m n 0 1 2 2 0 8 s 3 向左传播 15 某时刻的波形图如图所示 波沿x轴正方向传播 质点p的坐标x 0 32 m 从此时刻 开始计时 1 若每间隔最小时间 0 4 s 重复出现波形图 求波速 11 2 若p点经 0 4 s 第一次达到正向最大位移 求波速 3 若p点经 0 4 s 到达平衡位置 求波速 解析 1 依题意 周期T 0 4 s 波速 v m s 2 m s T 0 8 0 4 2 波向右传播 x 0 32 m 0 2 m 0 12 m p点恰好第一次达到正向最大位移 波速v m s 0 3 m s x t 0 12 0 4 3 波向右传播 x 0 32 m 时 p点第一次到达平衡位置 由周期性可知波传播的可能 距离 x 0 32 n n 0 1 2 3 2 波速v m s 0 8 n m s n 0 1 2 3 x t 0 32 0 8 2 n 0 4 答案 1 2 m s 2 0 3 m s 3 0 8 n m s n 0 1 2 3 16 2012 大纲全国理综 一单摆在地面处的摆动周期与在某矿井底部摆动周期的比值 为k 设地球的半径为R 假定地球的密度均匀 已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力 为零 求矿井的深度d 解析 根据万有引力定律 地面处质量为m的物体的重力为 mg G mM R2 式中g是地面处的重力加速度 M是地球的质量 设 是地球的密度 则有 M R3